时间：2022-09-18 20:36:50
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇测控技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701
软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的，其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线，将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。
传统的卫星测控平台存在着性能不完善，调制方式、副载波、码速率组态不灵活，体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台，通过注入不同的软件，实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变，应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器（DSP）是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较，我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。
图1TMS320C6701结构框图
1软件无线电通用平台的DSP技术
1.1TMS320C6701DSP芯片介绍
TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具结构框图如图1所示。
TMS320C6701的主要特点为：
*单指令字长为32位，8个指令组成一个指令包，总字长为256位，引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。
*体系结构采用甚长指令字（VLIW）结构；
*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集，支持字节寻址获得8位/16位/32位数据，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等）；
*1Mb(位)的片内存储空间，其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb；
*32b外部存储器接口（EMIF），有52MB的外部存储器寻址能力；
＊四通道自加载DMA协处理器，可用于数据的DMA传输；
*16位宿主机接口（HPI）；
*两个多通道缓冲串口（McBSPs）；
*两个32位通用定时器；
＊灵活的锁相环路（PLL）时钟产生器，可以对输入时钟进行不同的倍频处理；
*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器（JTAG），可用于芯片的自检和开发；
*芯片共352脚采用BGA封装，以获得好的高频电气性能，并使芯片尺寸变小；
*采用0.18μm工艺，则五层金属组成，输入输出接口电压为3.3V，核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。
1.2DSP技术在软件平台中的应用
每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器，双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信，完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。
用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式，并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数，并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片，经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性，采用IRQ差错控制方式，DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息，计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后，调制解调器根据协议发送和接收遥控指令，并将工作状态回送遥控处理计算机，同时在遥控前端机面板上显示。
1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述
硬件系统以DSP为核心，电路主要由下述模块组成：电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中，除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外，其余模块均与调制系统一致，如图3所示。
调制器加电时，DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后，由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时，首先由控制计算机对DSP进行参数设置（如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等），然后发调制数据给DSP，由DSP的串行通信口接收数据，在DSP内完成副载频调制；调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换，转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似，在检测到有已调副载波进入A/D通道时，启动解调模块进行解调，将解调的数据送到控制计算机。
2DSP实现信号调制和解调
2.1信号调制
调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上，通过注入不同的算法或执行软件，实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求，更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点，我们的设计方案是以DSPs芯片为内核，采用软件DDS技术，实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。
帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发（向FlashROM送）。在正常工作时，从帧数据中分离出调制参数及等调制数据，分别送参数寄存器与数据寄存器。
图5BPSK接收总体框图
在数据格式变换中，完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字（如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相应格式的被调制数据，经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。
2.2信号解调
对于BPSK接收，我们采用相干解调方式，如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后，首先与本地产生的正弦序列相混频，然后经低通滤波除高频分量，得到其带信号样值序列（正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得）。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计，估计值送往均衡器做均衡处理，均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。
ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强，本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时，接收端的解调总体方案流程框图。
接收信号首先经低通滤波器，滤除带外噪声（此处的低通滤波器由专用器件设计）。然后经A/D变换，得到样值序列，按照工作的不同阶段，分两路分别与本地相应的相干载波进行解调，主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后，恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决，得到最终的解调数据。
图6ASK/FSK相干解调总体流程框图
防潮是粮食储存过程中一项重要内容，对粮食的储存质量有很重要的作用。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用扦样式玻璃温度计，人工判读等最原始的测温方法，工作量大，难以控制，滞后严重，做好日常的粮情检查工作，可以发现问题，及时处理，以保证储粮的安全。本论文侧重介绍“单片机温度检测系统”的软、硬件设计及相关内容。论文的主要内容包括：采样、LED显示，单片机89C51的开发以及系统应用软件开发等。作为控制系统中的一个典型实验设计，单片机温度检测系统综合运用了单片机技术、模拟电子技术、通信技术、数码显示技术等诸多方面的知识。
2粮仓湿度检测系统硬件设计
粮情测控系统是计算机硬件与软件的结合体，实现了计算机对储粮的检测与预警。系统硬件由控制部分和信号检测部分组成，其中，控制部分包含五个模块：控制器模块、手动按键、显示模块、通信模块和报警模块；信号检测部分包含一个模块：湿度检测模块。
2.1核心单元电路
综合考虑系统的方便性，可靠性，性价比等因素，系统主机芯片采用AT89C51。AT89C51是控制系统常用的单片机，应用在很多领域，利用它完成的报警系统很多。使用AT89C51单片机构成的计算机系统能够实现准确的采样煤气浓度，能够达到题目的设计要求，而且AT89C51单片机相对于其它型号的单片机，更加易于学习和掌握，性能也相对比较好。
2.2检测传感器和检测电路
湿度检测采用的是湿度传感器HS1101。在粮情测控系统中主要是检测室内与室外的湿度，一般一个粮仓有两个湿度检测点，且精度要求不高。
2.3显示电路设计
系统显示模块采用数码管动态显示原理，清晰的显示实时湿度值
3软件设计
整个系统软件设计分为两个部分，作为主控的上位机的软件设计及作为数据采样的单片机终端节点的软件设计。系统采用模块化编程，将各部分功能分别实现，主要的功能子程序有：数据采集、标度变换、线性校正、数制转换、数值显示、发送、接收和部分中断子程序。
4系统调试
本次设计采用的是模块化电路和模块化程序，因此在联调时只需要把各模块进行正确的连接就可以实现仿真，其模块与电路图在前面已经介绍这里只是给出总体调试的效果，把软件调试的.HEX文件烧入其中的AT89C51中就可以运行了。
5结语
关键词：科技期刊；市场意识；创新发展
中图分类号：G206.2文献标识码：A文章编号：1672-8122（2011）06-0078-02
《计算机测量与控制》杂志是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物，于1993年创刊，1995年转为公开发行的科技期刊，为季刊，2000年改为双月刊，2002年改为月刊。其始终围绕着“报道前沿技术，引领测控领域发展，突出前瞻性、导向性和实用性”的办刊方针，学术水平、期刊质量和经济效益不断提高，期刊市场经营意识不断提高。创刊至今已走过18年历程，正是由计划经济向市场经济转型的时期，由行政拨款办刊过渡到自收自支、自办发行，以刊养刊的办刊道路，这对办刊人来说，意味着丢下拐杖和铁饭碗，到市场经济的大海中去游泳，要想生存和发展，编辑部必须按市场经济规律运作，期刊必须接受市场的检验和读者的认可，逐步创造一种自我生存、自我发展、具有竞争力的氛围。
一、找准期刊的定位，打造自己的品牌
期刊要生存、要发展，只有依靠清晰的定位、准确的目标读者，以及符合读者需要的产品和服务。《计算机测量与控制》是报道自动化测试和控制技术科技的刊物，它是集计算机技术、先进的总线技术、传感器技术、网络通信技术、人工智能技术、软件技术于一体的高新技术。在航天和国防的各类武器系统、卫星系统、载人航天和绕月工程及民用领域得到了广泛应用。《计算机测量与控制》以“报道前沿技术、引领测控领域发展，突出前瞻性、导向性和实用性”为宗旨，面向国防工业和民用工业的自动化测控领域。主要定位在自动测试、试验验证和控制技术领域，报道国内外测试技术的理论、成果和先进的总线技术标准，突出应用技术，促进测控领域新技术应用和科技成果向生产力的转化，既强调理论与实践的结合，又兼顾提高与普及并举。利用本刊的学科优势，重点加强“自动化测试”、“试验验证”、“控制技术”、“军事测控技术”、“设计与应用”等特色栏目，形成自己的优势，突出个性。同时，不断研究国内外测试和控制领域的难点、热点、焦点，根据该学科领域的发展变化，及时修改报道内容，不断满足读者对新技术的需求，争取更多的读者群。
二、树立前沿意识，提高期刊学术水平
计算机测试和测控技术发展迅猛，应用领域广泛，基于总线标准的测试技术不断出现，作为主编必须了解本学科领域的发展和变化，培养善于捕捉、把握、跟踪、剖析新信息的能力，在选题工作中注意瞄准前沿、跟踪新技术发展的方向，时刻关注报道本学科领域的发展动态，选择具有学术价值的稿件，避免稿件的重复性、低层次性和抄剩饭，更好的为本学科领域的读者服务，为武器装备测试手段的现代化服务。
在选题组稿中，我刊注重发挥学科带头人、专家和读者的作用。一是向学科带头人征集选题计划，提出阶段性的报道内容，撰写综述与评论的文章，为读者导向；二是发挥编委会的作用，要求编委随时提出对报道内容的评价意见，对栏目的设置，论文的创新性建言献策；三是利用中国计算机自动测量与控制技术协会每年举办全国性测试与故障诊断技术研讨会和国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛的平台，了解专业领域的发展方向，选择相关的报道题材；四是由同行专家和读者评价论文的创新性、科学性和显示度，并融入年度报道规划中；五是向优秀期刊学习，取人之长，补已之短，把大视角、全方位收集的意见综合起来，对改进编辑部的工作、提高学术期刊的质量至关重要。
通过报道具有前瞻性的论文和选题计划，除提供给读者知识的享受外，还应达到三个导向作用，一是高学术水平的导向，通过刊发高质量、高水平论文，引导读者向虚拟试验技术与综合试验验证，先进总线技术、人工智能故障诊断技术、通用测试与故障诊断、控制技术等专业领域研究的深度方面发展；二是开展学术课题研究方向的导向，引导科技工作在技术研究领域不断创新；三是学术服务的导向，使学术期刊成为科研工作的智囊，起到了开阔视野、了解动态、启迪思路的作用，坚持科技期刊与学科的同步发展，为建设创新型国家和科技成果向生产力转化服务。
由于期刊的学术水平和编辑质量的不断提升，《计算机测量与控制》先后入选中国科技核心期刊，中文核心期刊，500种精品期刊，俄罗斯《文摘杂志》、英国《科学文摘》、美国《剑桥科学文摘》等国内外著名检索机构。在2005年荣获国家“第三届国家期刊奖100种重点期刊”、“读者喜爱的优秀学术期刊”、首都广告业精神文明先进单位、清化大学执行规范优秀奖等荣誉。2010年在中国科学技术信息研究所的评价指标中，《计算机测量与控制》在航空、航天工业科学技术类期刊中总被引频次学科排名第3位，影响因子排名第7位。英国《科学文摘》从2003年至2009年，收录我刊文章3125篇。
三、扩大宣传力度，强化经营意识
期刊成败的基础在于编辑，成败的关键在于市场，期刊社会效益和经济效益是靠市场来实现的，期刊的市场化是大势所趋，是期刊生存发展的必由之路。[1][3]在期刊进入市场过程中，必然要遇到各种困难，只要我们树立正确的办刊理念，按市场化规律运作，就会找到适合本刊的发展之路。
第一，在办刊理念上，要跳出计划经济时代的圈子，克服等、靠、要的思想，树立策划意识，策划是前进的导向标，树立广告意识，广告是提高期刊经济效益的来源之一；树立品牌意识，打出品牌，就奠定了发展基础；树立发展意识，才能做到不断创新；树立经营意识，才能不断提高期刊的管理和经营水平。
第二，期刊是传播知识，技术的园地，但又是一种特殊商品。既要注重传播新技术，为建设创新型国家服务，又要讲投入产出，经营创新是摆在我们面前的一个最大挑战，也是反映我们自主创新能力的重要标志。所以，期刊像产品一样，要进入市场就得加大宣传力度、传播力度，使更多的读者、厂商了解、钟爱自己的刊物，我们主要做法是：
1.以学术交流会为平台，扩大赠阅量。我刊是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物，每年要主办全国性学术研讨会1～2次，同时参加全国工业展览会10多次，充分利用这些宣传平台，为会议代表和观众赠阅杂志，只有让更多的专业读者阅读刊物，才能扩大期刊的传播因子和影响力。
2.在内容上扩大信息量，新产品信息。设立“新产品信息”栏目，把国内外开发、经营与本刊专业密切相关厂、所、公司的新成果、新产品即时出来，为从事设计、开发的读者提品信息服务，在读者、商家、编辑之间搭起一座互通信息的桥梁，为新技术、新成果的推广应用提供渠道。
3.开展广告业务，实现双赢。利用《计算机测量与控制》传播力度大，专业读者集中的优势，发展广告业务，争取我协会的会员单位、从事计算机测控行业的制造商做广告，实现杂志社与产品经营的厂商互赢。开展广告业务，提高期刊的质量和发行量是前提，提高期刊的知名度和影响力是基础。
4.利用网络，宣传期刊和厂商的产品。我们在创办的“中华测控网”上，把期刊文章上网供读者阅读，把广告厂商的产品上网供设计师选购，既提高了期刊的信息传播，又宣传了广告客户的企业形象和成果推广。因此，树立良好的服务意识和经营意识，讲诚信服务，才能实现杂志和商家相互依存、共同发展的双赢目的。
《计算机测量与控制》杂志社坚持履行社会责任，在广告业务经营中，做到政治文明、精神文明一起抓，定期公益广告，几年来从未过违法广告，2005年被北京市委宣传部、首都精神文明建设委员会、北京市工商局评为“首都广告行业精神文明先进单位”。
四、执行国家保密法，杜绝泄密文章发表
我刊是背靠航天，面向军工和民用领域，部分文章涉及到武器装备的敏感题材，必须杜绝涉密文章的发表。认真执行《中华人民共和国保守国家秘密法》，我们制定了编辑部保密的规章制度。对一些涉及到军事、武器装备的敏感题材严格进行保密审查，由作者单位提供保密审查证明后才能发表，文章不涉及具体型号、参数和保密的敏感技术，十多年来，我刊常抓不懈，崩紧保密这根神经，没有发表过涉密事件，不断提高保密管理与技术防范水平。
五、成立杂志社，促进期刊可持续发展
期刊要持续、健康的发展，需要与之相适应的体制和机制，体制和机制已成为制约该行业发展的根本性因素。[2]很多期刊挂靠在厂、所，办刊经费由上级拨款，工资、福利由主办单位支付，很多编辑部主任、总编都是上级派来的机关领导干部，没有意识到自己身上责任，较少考虑期刊的经营和发展，不利于发挥期刊编辑人员的积极性和创造性。
国家新闻出版总署出台了《关于进一步推进新闻出版体制改革的指导意见》，期刊作为新闻出版业的重要组成部分，鼓励期刊推进编辑部的转企改制。因此，2008年，我们编辑部报国家新闻出版总署批准，经北京市工商局注册，将《计算机测量与控制》编辑部注册为杂志社，改制成为企业法人单位，实行企业化经营，成为自主经营、独立核算、自负盈亏的企业。明确了经营方针、积极开拓市场，加强成本控制和质量管理，理顺和激活内部管理机制，包括有效的激励机制、灵活的市场机制和高效的用人机制来激发和调动全体员工的积极性和创造性。不断建立和完善各项规章制度和管理办法，做到有章可循，职责明确，使杂志社各项工作走上正规化、规范化的道路。
杂志社成立后，在体制上迈出了重要一步，更有利于期刊的经营和发展，有利于按市场规律独立运作，赋予我们更大的责任和压力，从管理方式上、经营方法上带来新的挑战，既要注重杂志社的效益，又要处理好期刊的质量。通过杂志社运行几年来看，产值比以前提升20%，载文量比以前增加100多篇，保持了期刊的学术评价指标相对稳定。管理水平和市场化经营能力在不断改进和提高，为促进期刊的可持续发展注入了新的活力。
《计算机测量与控制》在发展过程中取得了可喜的成绩，坚持市场化道路，促进了期刊的改革与发展，期刊的社会影响力和传播力不断提升，实现了社会效益和经济效益的同步发展，但与国内优秀期刊相比，还存在一定的差距。我们将进一步创新管理模式，找准期刊的发展定位和市场定位，学习优秀期刊的办刊经验，积极进取，开拓创新，顺势而为，把握机遇，为推进我国的测控技术的创新做出贡献。
参考文献：
[1] 陈玉琴.议学术期刊的可持续发展[J].中国科技期刊研究,2006(17).
英文名称：Radio Engineering of China
主管单位：信息产业部
主办单位：中国电子科技集团公司第54研究所
出版周期：月刊
出版地址：河北省石家庄市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1003-3106
国内刊号：13-1097/TN
邮发代号：18-150
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1971
期刊收录：
核心期刊：
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
联系方式
期刊简介
测控技术作为新兴产业，是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域，还是在工业领域，都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中，可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行，本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。
关键词：
测控电路；电子技术；应用
科学技术的进步让人们感受到时展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中，是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展，电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠，就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。
一、测控系统干扰源的分析
（一）电磁干扰
当电子设备处于运行状态的时候，就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于，电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是，这种变化或者是连续发生的，或者是间歇性的，如果电压和电流的变化速度过快，就会有电磁场产生[1]。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内，而是会以电路为主体，不断地扩展活动范围，由此而影响了测控电路的正常运行。
（二）地线干扰
地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候，就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大，电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候，如果电子设备为大功率设备，在地线中就会有强电流通过，随之，连接电子设备的电缆上也会有电流通过，而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性，导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同，这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在，就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此，应在测控电路中增加相应的过压保护电路，以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。（图1：过压保护电路）
（三）湿度干扰
电路处于运行中如果环境湿度过低，就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰，特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效，最终造成整个测控系统无法正常运行；如果环境湿度过高，就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀，在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升，而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀，就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。
二、电子测控技术的应用
（一）合理的电路设计
所有的元器件在使用之前都要做好测试，并根据实际应用需要而经过技术处理，调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件，要采用接地技术，以提高电路的抗干扰能力，确保电路处于正常的运行状态。在电路的设计上，注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用，且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线，并在连接接地线之前，要做好加粗处理工作，以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致[2]。在进行布线的时候，折线的角度不可以超过90度，以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰，还要采用接入旁路电容的方法，即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近，注意接入的引线长度要合适，避免由于过长而影响技术处理效果。
（二）屏蔽技术的应用
如果是对电磁场屏蔽，就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来，可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主，控制好中心导线的长度，以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的，网孔要尽量小，且要采用单端接地的方式，以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度，在设计屏蔽电路的时候，就需要采用双层屏蔽技术。但是，这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路，且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接，一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大，以确保获得最好的屏蔽效果，而且屏蔽层之间不可以有间隙，间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干扰电磁波为空间电磁波，很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽，屏蔽效能可以达到45dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的，且有绝缘衬垫安装在其中，所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确，以在发挥屏蔽作用的同时，还确保屏蔽体本身能够安全运行。此外，可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路，可以将骚扰电磁过滤掉。（图2：滤波电路）
（三）接地技术的应用
测控系统的接地多会采用三条地线，其一为信号地线，用于低电平电路接地；其二为噪声地线，包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等；其三为外接地线，连接在交流电源的接地线上，用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用，但是要获得良好的抗干扰效果，则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时，工作频率没有超过1兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计，地线的长度要局限于信号波长的1/20[4]。如果工作频率超过10兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗，特别是连接印刷板上的接地线，要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路，就需要接地线的线路为闭环线路。
三、总结
综上所述，电子技术中，测控技术属于是新型的技术，而且随着电子技术的发展，测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同，对使用环境也具有不同的要求，当然，其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力，在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路，以确保测控系统处于良性运行状态。
参考文献：
[1]彭捷.电子技术中测控技术的应用[J].应用技术，2014(08):235-236.
[2]刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012(12):114-115.
[3]冯嘉鑫.电子技术中测控技术的应用[J].基本建设经济,2014(03):197-198.
关键词：以太网；蓝牙；EPA；测控系统
The EPA bluetooth application in mine
measurement and control system communication
GAO Ya-lan（Institute of Electrical and Information Engineering
of Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，China）
Abstract：To Ethernet network in coal mine underground communication need wiring， limits the movement of field devices and network restructuring. Bluetooth wireless communication technology has high security， strong anti-jamming， flexible networking characteristics of alternatives to traditional Ethernet network communication technology become an inevitable trend. Mine measurement and control system are studied in this paper .The EPA bluetooth communication module embedded in the mine field devices realize the automation of the coal industry production.
Key words：Ethernet；bluetooth；EPA；measurement and control system
在现代自动化技术中，无论是测控技术，数据采集技术还是过程控制技术，都离不开单片机。由于单片机技术的快速发展，工业自动化的体系结构产生了巨大的变化。用多片单片机构成分布式测控系统，使工业自动化的研究提高到了一个新的台阶。煤矿井下作业因为远离地面， 地下环境复杂，环境恶劣，还存在一些不可预知的环境，很容易发生事故，因此煤矿产业实现自动化生产是具有重大意义。在控制系统中，在不同的软件设备中分布着各个软件对象模块，对象模块之间通过通信网络互相连接，构成了一个完整的应用控制程序。随着单片机的高速发展，分散的设备的处理能力得到不断的增强。由于分布式设备和工具的应用具有的性能有着和集中式应用一样的作用，控制系统中的所有对象和数据在任何时间都可以被任何设备访问。EPA使很多成熟的IT技术在工业控制系统中得到应用，并且利用确定性通信调度策略和稳定、高效、标准的以太网，为适用于现场设备的实时工作建立了一种全新的标准。EPA分布式控制系统的发展和应用使煤矿实现现代化的自动化安全生产实现可能。针对矿井下复杂的环境，本文主要研究了通过蓝牙通信技术的无线通信功能，将以太网与EPA蓝牙通信技术相结合的方法。
1 系统硬件结构
本论文的矿井测控系统由基于EPA协议的蓝牙通信模块组建而成，系统主要由EPA网桥，基于蓝牙通信的现场设备，蓝牙接入点等组成。系统的硬件结构图如图1所示。
通过“蓝牙”技术的面向底层控制设备的双向数据传输，嵌入式蓝牙通信模块成功的嵌入到矿井下的多种现场设备中。
EPA网桥是专门为EPA数据包设计的数据转发设备，它具有两个甚至多个网络接口，将多个网络互连起来，为彼此间提供了透明的通信。此网桥集成BNC和A13I10，ET收发器、接口之间的自动检测功能，避免了由于以太网频道争夺特性导致的读出多路存取协议的问题，因而不会发生采用一般交换机在报文转发时所出现的广播风爆。
基于蓝牙通信的嵌入式EPA现场设备可以把蓝牙通信模块嵌入到现场设备中，在模块设计时要考虑到以下因素：
（1）系统扩展：所设计的模块应能支持产品升级与功能扩展。
（2）系统配置：按照系统功能要求配置设备。
（3）程序效率：外部设备和外部事件尽量采用中断方式和CPU联络。
（4）抗干扰性：简化器件，器件越多，器件之间的相互干扰越强。
2 蓝牙通信块的硬件方案
蓝牙通信模块主要由微控制器，蓝牙芯片及存储器RAM组成。
蓝牙通信模块中微控制器选用美国ATMEL公司的AT89C51芯片，AT89C51是一个低功耗，高性能的含有4K字节闪烁存储器的8位CMOS单片机，时钟频率高达20MHZ，与MCS-51的指令系统和引脚完全兼容。闪烁存储器允许在线（+5V）电擦除，电写入或使用。此外，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，支持由软件选择的两种掉电方式，掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位，非常适合电池或者有低功耗要求的场合。AT89C51芯片内的4K字节闪烁存储器可在线编程和使用编程器重复编程。AT89C51具有两个优先级嵌套中断结构，一个可编程全双工串行口，可寻址64K字节外部数据存储器和64K字节外部程序存储器空间的控制电路。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串口通信口及中断系统继续工作。硬件原理框图如图2
现场设备之间可实现串口全双工通信，蓝牙通信模块用来与现场设备进行连接：系统上电复位后，首先完成蓝牙模块的初始化，现场设备所测的数据通过串口传送给蓝牙的CPU，现场设备在它的通信网络覆盖范围内搜索另一现场设备。当另一现场设备接收到上位机蓝牙模块发送的控制命令后，完成与上位机的建立连接，数据传输，断开连接等操作。
3 结束语
本文设计的EPA蓝牙测控系统使煤矿实现现代化的自动化安全生产实现可能。将蓝牙通信模块成功嵌入多种现场设备中，通过EPA网桥实现设备之间的透明通信，大大提高了系统的安全性和稳定性，使煤矿的安全生产大大的提高。
[参考文献]
[1]马金山，姚兆建.基于网络的煤矿机械模型库系统的研究和开发.煤矿机械，2011（11）：216-217.
[2]谢凯东，卢山.一种高可用性的冗余工业实时以太网设计[J].仪器仪表学报，2010：704-706.
【论文摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求，根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统，该方案软硬件结合，具有投资低，便于学员快速入门上岗，也便于升级换代的特点。
1引言
随着铁路大规模提速，东南沿海主要千线正在逐步实现电气化，牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术，对于新建供电段和既有旧的电气化线路，对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求，采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训，同时由于现场设备都在投运状态，无法满足学员的操控需求。借鉴国内国际经验，采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广，但该类系统投资巨大，对学员文化和专业基础要求高，难于适应基层站段人员的应用需求。
因此，有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。设计的教学培训系统首先要直观，便于学员操作，尽量与现场应用模式保持一致，这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求，能很快适应现场的工作，安到厕利地完成操作维护任务。同时也要利用 计算 机 网络 和流行的多媒体教学的手段，加速学员的知识培养和动手操作，从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。
2设计原则
为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标，充分利用软硬件资源，按典型牵引变电所进行设备配置，一次设备全部采用模拟方式，主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解，断路器和隔离开关为保证操作的直观性，需要配备模拟机构。wWw.133229.COM由于电站设备的备用设计，可按半个牵引变电站进行硬件系统配置，实际操控完全满足全站的操作要求，对于备用电源自投，可采用软件模拟方式进行培训教学。考虑到需要进行保护模拟和测量模拟，需要外配电压电流源，通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。
系统构筑一台服务器，通过服务器对保护测控设备进行操作，通过服务器建立基于tcp/ip协议的局域网，配置一定数量的学员机，使资源得到共享，每台学员机都可通过服务器抢占控制权，对保护测控设备进行操作，当不操作设备时，每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。
模拟培训软件采用先进实用的计算机应用软件，对电气化铁路综合自动化系统的牵引供电原理、保护原理、所内实际操作演练、故障模拟、工程应用等进行教学，同时能够软件模拟正常状态下的倒闸作业以及事故状态下的处理手段，同时系统配置评价考核子系统，具备丰富的实用题库，可对学习效果进行基本评估，以确认学员的学习能力和检验学员的知识掌握程度，为保证现场设备运行安全提供人力资源保证。
牵引供电培训系统由保护测控盘、机构及故障模拟盘、电压电流源、控制台、联网微机和服务器组成。组网采用星型高速以太网连接，保证多媒体信息量带宽要求。全部采用多媒体电脑，具有先进的多媒体教学功能。硬件系统的配置将保证系统有足够的冗余度，云博机的内存、cpu时间和硬盘空间均应保证有40%以上的余量。
3牵引供电综合自动化教学仿真系统组网方案
教学培训系统组网示意图如下:
4培训系统主要功能
4.1教学部分
采用组网微机进行系统模拟操作和仿真培训。系统正常工作时只有一台主机可对保护测控盘进行操作，当该机操作时，其他 计算 机无法登陆进行保护侧控盘操作，只能进行仿真模拟操作，当无主机对保护侧控盘操作时，每台计算机都可抢占主机地位，对保护测控盘进行操作。系统(te`i’s)采用多媒体计算机系统，应用视频处理技术，通过高分辨率彩色屏幕，来表现电气化铁路综合自动化系统的构成，并通过 艺术 处理，来形象地表现电气化铁路综合自动化系统的运行方式，系统组网、组屏方式，后台监控软件及保护测控盘的控制操作、保护装置的原理及操作，资料查询等内容。利用多媒体丰富的图形、图象及数字化处理技术，提供友好的人机界面，使学习者身临其境地进行实习操作，创造最佳的教学环境。教学部分内容主要包括牵引供电系统原理，保护原理，综合自动化系统装置原理，图纸说明系统和工程应用部分。
4.2仿真模拟部分
主要针对以下部分进行仿真:综合自动化系统的监控后台软件，备自投，保护测控盘的柜体，电铁馈线保护装置，电铁变压器差动保护装置，电铁变压器后备保护装置，电铁变压器本体保护，电铁并补保护测控装置。由于需要培训的操作主要是针对后合监控系统可遥控的开关和刀闸的操作，以及各保护装置的操作。因此仿真培训系统采用仿真的设计。包括供电系统的正常手动/遥控控分、控合，远方/当地投入退出，操作方法按照实际系统的操作规程进行。以及事故处理，如开关状态故障，变压器:差动保护、重瓦斯等本体故障、轻瓦斯等告警故障、高压过流、低压a过流、低压b过流等，110kv进线失压，馈线过流、距离保护i段ⅱ段、电流速断、电流增量保护等，电容器速断、过流、谐波过流、差压、差流、过压、低压等。
关键词：体系结构；水文自动测报；传感器网络技术
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：
传感器最早在军事等领域应用，传感器网络由空间上分布的许多自动装置构成计算机网络，通过传感器，装置对不同位置的物理或者污染物、运动、压力、振动、声音、湿度等环境状况进行协同监控。虽然传感器网络最早起源于军事监测，现今已经在交通控制、家庭自动化、健康监护、生态监测等很多民用领域应用。传感器集成了分布式信息处理技术、嵌入式计算技术、通信技术、传感器技术，具备通信、计算、感知等功能。而论文中的主角传感器网络技术可以对网络分布区域内各种监测或环境对象的感知和采集，并对其进行处理，最后以多跳中继的方式，通过随机无线通信网络，给用户终端传输信息。在交通管理、医疗卫生、环境监测、远程控制等领域方面都离不开传感器网络技术，我们就来了解一下其在水文自动测报系统中的应用。
水文测报系统
传感器网络与其他无线网络的本质区别在于：它是以数据为核心的网络，它是具有分布式的智能网络系统。传感器网络实现了虚拟计算世界和真实物理世界的耦合。传感器网络中，网络在得到信息后，将其汇报给用户。社会经济的飞速发展，科学技术水平的不断提升，水文测报系统也进入了网络时代。水文测报系统为一个计算机网络。而系统按照不同的用户，将其分为中央机、中枢机、中心机、现场机。在国家防洪防旱调度指挥中心或者国家水利部服务的为中央机，在流域级管理的信息系统称为中枢机，服务于市级管理部门的信息系统称为中心机，而布置在现场环境的水文传输以及遥测系统称为现场机。建立水文测报系统的目的就是要将在现场采集的水文数据传达到数据处理中心，再通过决策和融合处理，满足系统同于管理与组织的目的。由现地机到中心机、由中心机到中枢机、中枢机到中央机，水文测报系统采用网络拓扑结构。通过现场装配的传感器，将各种水文数据由各个水文测站进行采集后，在进行存储前，适配器会将不同标准与格式的数据转变为具有统一标准格式的数据，并通过等无线方式或等有线方式传输到中心机，再对各种数据分析、处理、存储后，通过例如：、等传输至上层控制中心。
获取与处理信息是为了能够使传感器资源达到最优工作状态，用户除了能够及时掌握环境内的影响因素数值外，就需要控制与管理资源。管理层与系统组织控制与管理了分布于网络环境中各个节点上的数据源设备。智能仪表仪器、工作站、计算机等都在网络节点上体现。其核心设计就是采用分布模式代替了原来集中控制的测控网络，使其成为具有智能化、网络化、分散性、可互操作性、开放性的测控系统。
水文测报系统中传感器网络技术的应用
由处理、传递、收集水文实施数据的各种计算机、通讯设备、传感器等装置共同组成了水文自动测报系统。主要用于水利的调度和防汛，其分为中心控制站、信息传输通道、遥测站这3部分。水文自动测报系统仅需要几分钟的时间就可以处理小流域范围内的数据收集，并提供出水库、重点河段的水清和雨情等。
中心控制站将各个遥测站的水文数据集中，在经过了整理和计算后，对闸门的启闭进行控制，并及时预报洪水情况，最终实现水利调度。中心控制站的设备主要有电子计算机和通信电台等组成。信息传输通道分为无线和有线两类，作为电波传输线，它将中心控制站与遥测站连接。无线电通道克服了距离或障碍的困难，中继站在通信距离大于五十公里位置设置，能够满足各个方向通信要求。而有线通道可采用电话线为其专用线路，有线通道的不足之处在于受恶劣天气影响较大，会增加架空线等设备的成本。而有线通道最大的特点就是使用较为可靠方便，抗干扰能力强等。人们往往采用脉冲调制数字通信来作为传输信息的方式。遥测站中有电源设备、电台、数传机、编码器、水位计、雨量计等仪器设备，通过中心控制站的控制，遥测站实现自动收集水文参数实时数据，并将这些数据编成脉冲信号，传递于中心控制站。
我国的湖泊、江河分布范围广，例如太湖、长江等流域范围内存在着人力难以观测障碍，而在这些难于达到的流域部署传感器节点，就可对高精度的数据做到了如指掌，在水文监测中，使用传感器节点所组成的传感器网络，具有着显著的特点。第一，传感器的节点可以在节点之间进行监控，且具有通信能力，可以通过环境的变化来实现对复杂情况的控制。无线传感器节点其自身也具备了一定的存储功能和计算功能。第二，传感器的网络节点具有精度高、采集数据量大等特点，每一个局部区段的具体信息都可以由每个节点检测，其节点分布的范围广、密度高。第三，该传感器网络人为影响流域的因素小，因为传感器节点的部署简便，仅需要部署一次即可，且体积小。
2.1结构
传感器节点能够分布在不相邻的测控区域中，也可以集中部署在同一个区域内，不管如何布置，都可以形成传感器网络。传感器网络在水文测报中的应用如图所示。传感器节点向网关节点传送感知到的数据，而将传感器节点传输来的数据传到基站就是网关节点的任务，期间，数据会经由传输网络进行传输。传输网
图传感器网络用于水文测报系统的体系结构图
络的传输方式可以是无线也可以是有线。它负责协同综合网关节点、传感器网络网关节点信息的局部网络。基站备有本地数据库，用于传感数据的存放。通过，基站可以将数据传输至用户数据处理中心。用户可以在任何时候、任何地方，通过连接了的计算机，发出命令控制基站。
2.2功能
传感器网络通过分析流域内水文测报传感网络，而构建了其功能。在其功能中，从下至上分别为基础层、网络层、中间件层、数据处理与管理层、应用开发层。一个传感器的集合体现在基础层中，基础层是以研究水文测控系统中的蒸发器急闸门开度仪、雨量计、水位计等传感器及其系统为核心，它的主要功能有信息的初步处理、感知信息的传输与、感知对象信息的采集、监测感知对象等。网络层支持多传感器之间的写作，成功完成大型感知工作，网络层实现用户与传感器、传感器与传感器之间的通信，有效管理和控制传感器节点。通过软件系统，中间件层能够分析传感器网络系统的动态环境和资源管理。传感器数据管理与处理是数据处理层的核心，其中包括了对各种数据进行管理，支持感知数据的查询、存储、采集等，并对软件系统进行分析和处理。另外，还包括，对大型分布式传感器阵列的图像识别方法，排除误差信息的方法、新型统计算法等等。应用开发曾能够使用不同的应用层软件，开发各种传感器网络应用软件，它以检测任务为基础，传感器网络的管理层有远程管理、网络管理、拓扑管理、能量管理等。传感器管理主要对传感器智能设备和资源的管理，这时从广域上来讲的。另外，传感器的管理还可以看成是对传感器网内节点的管理。
论文摘要：实测了不同工况时的柴油机缸盖振动位移、速度及加速度信号，通过对比振动位移及缸内压力信号，认为缸盖振动位移信号受约束支架振动的影响严重，从中提取燃烧相关信息较为困难。对比缸盖振动速度及压升率信号，认为振动速度信号同样包含了约束支架振动的影响，可以通过去除趋势项及滤波处理的方法对缸盖振动速度信号进行处理，处理后的振动速度信号中包含了丰富的燃烧相关信息。缸盖振动加速度信号对高频成分敏感，约束支架的影响基本可以忽略，通过低通滤波的方法可以得到与缸内燃烧状态密切相关的成分，并用于分析缸内燃烧状况。
论文关键词：柴油机,振动位移,振动速度,振动加速度,信号处理
0前言
柴油机表面振动信号包含丰富的柴油机工作状态信息，利用振动信号对柴油机缸内燃烧状况进行评价具有广阔的应用前景。柴油机振动信号可以通过振动位移、速度及加速度三种方式进行度量，不同度量参数包含的振动信号频率成分都是相同的，只是敏感的频带不同，使其对不同频率分量的计权存在差异。度量参数的选取需要根据振动的特征及研究的目的确定。目前，研究者多采用缸盖振动加速度信号进行了缸内燃烧状态的识别研究，取得了较多的成果。利用振动位移及速度信号反映缸内燃烧状况是否可行，前人进行的研究较少。
作者简介：纪少波(1979-)，男，讲师，博士，内燃机工作过程及测控技术研究
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50876055）
英文名称：Journal of Anhui University of Science and Technology(Natural Science)
主管单位：安徽省教育厅
主办单位：安徽理工大学
出版周期：季刊
出版地址：安徽省淮南市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1672-1098
国内刊号：34-1220/N
邮发代号：26-135
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1981
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
联系方式
期刊简介
《安徽理工大学学报(自然科学版)》是由安徽省教育厅主管，安徽理工大学主办的以刊登理、工、医学基础理论研究与应用为主的自然科学类期刊。1981年创刊，名为《淮南矿业学院学报》，1997年4月淮南矿业学院更名为淮南工业学院，本刊于1999年3月改名为《淮南工业学院学报（自然科学版）》。2002年4月淮南工业学院更名为安徽理工大学，本刊于2003年第1期改名为《安徽理工大学学报（自然科学版）》，刊期仍为季刊，国内外公开发行（国内统一刊号CN34―1220/N）。
该刊旨在总结、交流本校基础理论研究、专业技术应用、医学等领域具有创新性、学术水平较高的学术论文和科研成果，加强与兄弟院校及有关设计、研究、煤炭生产建设等单位的学术经验交流，为不断提高我院教学、科研水平服务。
关键词：数字技术；工业电气自动化；应用；创新
近年来，计算机技术得到了十分迅速的发展，其应用领域也越来越广泛，基于数字理念的新技术在电力工业领域中的使用范围也越来越广泛，与普通的技术手段相比而言，数字技术的可操作性与可靠性更加的理想，性价比也较高，能够实现工业电气自动化的智能操作，也可以在一定程度上促进电力工业的发展，为了更好的实现工业电气的自动化发展，就需要对数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析与创新。
1.数字技术在工业电气自动化中应用的作用
电气自动化对于国民经济的发展有着重要的作用，这不仅是科技产业化的载体，也是科学技术物化的重要基础，在科技水平的发展之下，数字化技术已经在电气工业自动化领域中得到了广泛的应用，这不仅能够促进该领域定量化与综合化的发展，也能够提升工业自动化领域的自动化水平。截止到目前为止，自动化技术也应用在电气工程、过程控制、科学计算、经济、信息、人工智能机网络通信系统以及计算机辅助系统之中，从这一层面而言，将数字技术应用在工业电气自动化中能够对计算机系统起到应有的辅助作用。
此外，数字技术不仅能够辅助计算机系统进行检测与管理，也能够对工业电气自动化开展维护，数字技术的广泛应用可以减少工业电气自动化设备的使用，也可以显著的提升其准确率与便捷性，此外，数字技术与光纤网络和数字化互感器的融合也可以显著的提升自动化应用的有效性以及安全性。与普通的技术相比而言，数字技术也具有操作简单、逻辑能力强的特征，可以更好的对数据信息进行识别，这样便可以减少人力、物力与财力的浪费，也能够保证工业电力自动化的持续性。在具体的操作过程中，操作人员仅仅需要对相关的指令进行传达与指示，数字技术便可以判别出其中包含的信息，并通过网络、光线、微波、电缆等完成信息的传送过程，这就大幅的提升了系统的工作效率。
2.数字技术在工业电气自动化中的创新应用方式
截止在现阶段，数字技术已经在工业电气自动化中得到广泛的应用，也取得了一定的发展，但是由于各种因素的影响，数字技术在工业电气自动化中的应用还存在一些不足之处，最为突出的表现就是发展时间短，未出现标准、统一的规范，且专业性的技术人才数量较少，这就限制了数字技术的应用。此外，我国互联网技术虽然得到了完善的发展，但是其智能化水平也相对降低，这就导致数字技术的智能化水平也普遍偏低。在社会的发展之下，电力行业对于数字技术的应用要求也越来越高，为了满足电力行业的发展，必须要创新数字技术，就目前的情况来看，数字技术的创新方式包括完善程序化操作、智能化安装以及使用虚端子几种形式，下面就针对这几种形式进行深入的介绍。
2.1. 完善程序化操作
完善程序化操作的前提就是调度命令，为进行调度命令之前，必须要将审核票据进行数字化处理，并设置好人工操作界面，并以此为基础设计开关与闸刀，并不断完善整个系统的功能。此外，为了保证提升系统的各项功能可以得到顺利的实施，可以先进行模拟工作，保证系统能够达到默认识别的状态，这时，即使工作人员不在场，系统也可以实现正常的运作。
2.2. 实施智能化安装
为了实施智能化安装，可以广泛的将光纤技术利用起来，在连接的过程中，利用间隔层与智能终端实现数据的采集与控制，以便完成双重设计终端的操作，其中一部分能够实现对现场信号的传达与遥控的保护，另外一部分则需要提升整个系统的可靠性。与此同时，还需要完善工业电气自动化程序的接口，设置好PC自动化平台，并将此平台与MES和ERP系统来接连，此外，为了保证数据质量，一般情况下，通讯标准则使用TCP/IP，这样就能够满足用户对不同数据标准的实际需求。这样不仅可以提升通讯的智能化效果，也能够解决平台自动化的问题。考虑到以上的因素，将数字技术应用于工业电气自动化的过程中，要做好相关的智能安装工作，保证整个工业自动化程序可以得到有序的进行。
2.3.虚端子的使用
虚端子在整个工业电气自动化中有着十分重要的作用，因此，在测控装置与智能终端的信息交换过程中也得到了广泛的应用，虚端子可以对母线、全站线路、主变、开关来进行控制，也可以将跳合功能开启，这样便可以实现不同装置间的通信，也能够保护连闭锁功能与测控遥控装置间隔层的保护，此外，虚端子也能够对二次回路进行管理，这种管理不仅包括对温度的调控，也包括对档位的调节，这样即可对非电量信息进行操作。此外，为了将数字技术的作用充分的发挥出来，还应该创新数字化装置的设计，以便满足工业电气自动化的发展需求。此外，在应用过程中，还要对虚端子进行相关的优化，以便对智能终端系统进行更好的控制。
2.4. 实现操作理念的程序化
对于数字化技术而言，执行力有着十分重要的作用，在下达调度命令之前，还有一些前期工作需要依靠电脑来完成，在进行实际操作时，应该设置好人工预界面，进行开关、闸刀设备的控制，为此，就必须要实现操作理念的程序化，这样才能够促进工业电力自动化的开放化与信息化发展。
3 .结语
将数字技术与工业电气自动化进行有机的结合便可以完成计算机系统的计算、检测与管理功能，同时，也能够减少对企业内部人力、物力和财力的浪费，促进电力工业的信息化发展。相信在科技水平的发展之下，数字技术应用性能将会得到不断的提升。
参考文献：
[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[期刊论文]. 制造业自动化，2012，03（25）
【关键词】联合站；监测控制；应用
1、前言
联合站是油田原油集输生产中最重要的生产工艺过程，它是集油水分离、污水处理、原油及天然气集输等多个工艺系统为一体的综合性生产过程，主要包括输油脱水、污水处理、注水、锅炉和配电等生产岗位或工艺环节。目前，联合站生产工艺过程的控制主要有人工监测控制、常规仪表监测控制、微机监测控制等三种方法。
微机监测控制系统是通过现场仪表、执行机构、微机以及PLC实现生产过程中各项参数的动态计量、生产流程的有效控制，为生产开发、科学研究、安全保障和油气贸易结算工作提供准确数据。
2、微机监测控制系统的组成
微机监测控制系统工作原理是利用传感器装置将被监控对象中的物理参量（如温度、压力、物位、流量）转换为电信号，转换后的电信号通过数据采集设备接收并处理，然后传输至微机以数字、图形或曲线的方式显示出来，使操作人员能够直观了解生产过程中各项参数。控制上由微机发出控制指令，经过PLC处理后控制继电器，最后通过继电器来控制现场的执行机构，微机监测控制系统主要由以下几个部分组成：仪表、执行机构、PLC、微机等部分组成。图1就是一个典型的微机监测控制系统组成图。
2.1 仪表与执行机构
图1中可看出仪表和执行机构是整个系统的末端，直接与监控对象发生作用，仪表的功能是对生产过程中的重要参数进行监测，其作用相当于整个系统的“感知器官”。在联合站生产过程中主要监测的参数有温度、压力、物位和流量，监测温度和压力的仪表分别是温度变送器和压力变送器；物位检测仪表的种类很多，油田上使用较多的是差压式液位变送器、探杆式物位仪表、超声波液位计。以上的仪表都是按测量量程把实际参数以线性转换成4-20mA的直流电流信号。
油田上流量计量仪表的种类繁多，计量介质只要是油、气、水或油水混合物。计量介质是极低含水原油时多用刮板、腰轮流量计等，配合传动装置与光电转换器可将流量信号转换为数字脉冲信号；气计量主要采用旋进漩涡流量计，精度要求高时采用孔板流量计，流量计本身都整合有变送器，直接可输出数字脉冲信号；水计量主要使用涡街流量计或电磁流量计一般采用4-20mA直流电流信号进行信号输出。
执行机构是使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用来控制阀门或开或关的设备。执行机构属于现场控制类仪表，主要分为电动执行机构和气动执行机构两种。
电动执行机构：使用电机驱动，方便控制，体积小，效率高。气动执行机构：气源驱动，使用简单，防爆性能好，成熟可靠，运行速度快，需要气源及管路，效率低，维护量大。无论是电动还是气动阀门，都是将PLC传送来的开关信号或者4-20mA的电流信号转换为阀门开关或者阀门开度的状态，并将阀门实际状态反馈回PLC。
2.2 可编程逻辑控制器PLC
可编程逻辑控制器（英文缩写PLC）是一种进行数字运算的电子系统，是专门为在工业环境下的应用而设计的工业控制器。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC功能高度模块化，而且结构简单、稳定性极佳、易于组建与扩展，在油田集输系统中得到了广泛的应用，我厂使用较多的PLC品牌为西门子与GE公司。
PLC在微机监测控制系统中负责整个微机监测控制系统信号通讯的承上启下作用，现场所有仪表信号都要先进入PLC进行集中处理，然后送进微机。
以西门子S7-300为例，下面是一个PLC的硬件图。
上图中PLC采用的是典型的也是用的最多的模块式结构，从左到右依次为电源模块、CPU模块、信号模块、通信模块。电源模块负责为整个CPU提供24V电源。CPU模块负责存储、执行用户程序，与其他模块进行通信，与微机进行通信等功能。通信模块负责与其他PLC进行通信。
信号模块分为模拟量输入、输出模块与数字量模块，模拟量输入模块可以接收4-20mA的模拟量信号，模拟量输出模块可以输出4-20mA直流电流信号以驱动执行机构。数字信号模块可以接收和输出数字量开关信号，但由于CPU存在扫描周期，扫描周期外的数字信号会丢失，所以通常不用数字信号模块来接收流量计的数字信号，而采用高速的计数模块来接收流量计信号。
如上图所有信号（4-20mA，数字脉冲）信号都进入PLC的CPU中，然后通过用户程序进行处理，数据经过处理后通过DP通信或者以太网传输至微机。
3、A联合站微机监测控制系统的应用
A联合站是我厂大型的联合站之一，2013年完成自动化的改造，改造后的A联合站自动化系统是一个典型的微机监测控制系统。
3.1 A联合站微机监测控制系统组成
使用GE系列的PLC构成微机监测控制系统的控制核心，由中控室的PLC主站控制下面的5个PLC子站，分别是油岗、电脱水岗、供水岗、水质岗、注水岗，PLC主站与子站采用光纤进行通信，A联合站微机监测控制系统构成示意图如下：
现场各种压力、温度、液位、流量等信号通过仪表变送器，先由PLC子站集中处理，然后通过由光纤组成的以太网传输至中控室PLC主站内，由PLC处理后送入微机。控制上，由软件判断生产情况，当满足触发条件时连锁启动，向主PLC发出控制信号，控制信号经由以太网进入PLC子站中，然后通过继电器、执行机构等设备，完成生产控制操作。
3.2 A联合站微机监测控制系统功能
改造后的微机监测系统相对于以前的A联合站微机系统功能上有以下变化：
由上表可看出相比原有的微机监测系统，功能上除了显示之外多加了控制的功能，原来的微机监测系统是5个独立的系统分散在5个岗位上，系统与系统之间并无通讯，改造后的微机检测控制系统则是一个整体的系统，位于中控室岗位上。A联合站微机监测控制系统主要有以下几个功能。
（1）参数显示
系统有6个页面分别是中控室、油岗、电脱水岗、供水岗、水质岗、注水岗，可以显示温度、液位、压力、流量等信号。泵的运行状态，阀门的开关也可在界面上显示出来。
（2）报警功能
系统设有报警功能，当满足一定条件时，比如温度过高过低，压力过高过低、液位过高等，系统会发出报警信号提升工作人员及时出来，避免造成生产事故。
（3）控制功能
系统可以对所有电动阀进行人工控制，工作人员想要对生产过程进行控制时，在界面上点击相应的阀门图标和泵的图标就可以控制阀门开关和泵的启停，极大地简化了操作。
（4）连锁功能
系统具备很多连锁功能，连锁功能开始并满足触发条件时，系统自动进行生产工程控制。比如某个罐液位较高，开启该罐出口阀门与泵等。
（5）历史记录
系统可对所有的生产参数进行历史趋势查询，中控室的值班人员可有效掌握重要生产参数的历史动态，同时与便于进行生产分析。
（6）报表打印
系统可定时打印报表，减少工人工作量。
（7）通讯功能
系统内部遵循以太网通信协议，PLC主站与PLC子站间使用以太网进行通信，假如系统接入油田内网，可通过软件配合，在厂内就可以看到联合站的生产参数。
3.3 A联合站微机监测控制系统运行现状
（1）全部测量点、控制点都通过测试
在运行初期，技术人员、联合站工作人员、自动化厂家共同配合，对230多个测量点与控制点位逐一进行测试，就已发现的10多处问题进行了处理，并及时跟踪反馈，目前全部测量点、控制点都通过测试，保证了生产参数的有效显示。
（2）全部连锁调试完毕
A联合站微机监测控制系统的全部连锁经过逐一调试，全部设计的连锁都运行正常，保证了自动化控制稳定性。A联合站微机监测控制系统设计了PID自动控制调节器，调节器参数经过了初期的整定，后续整定工作根需据实际控制情况进一步进行调节，以达到平稳控制。
3.4 A联合站微机监测控制系统应用效果
（1）部分基层岗位实现无人值守
目前供水岗与电脱水岗的工作人员已经转移到中控室进行工作，油岗在测试运行一段时间后也将撤离工作人员，实现岗位无人值守。
（2）中控室可控制现场大多数生产过程
值班人员可在中控室微机上控制现场的电动阀门与泵启停，实现了现场操作启动的集中控制。
（3）先进的报表管理
生产报表将原来的8张报表整合成为一张大的报表，方便了报表管理，报表由微机生成，减少了工人的劳动强度。
4、总结
在信息化的不断推进的今天，对石油计量数据的采集和传递的要求越来越高。且自动化技术发展的日新月异，自动化技术在工业生产中的应用越来越广泛，给数据管理的科学化和合理化指明了方向，用微机监测控制系统来代替人工进行生产已成为必然。利用微机监测控制系统，实现数据自动采集，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供保障。通过本次对A联合站进行数字化改造，生产单位将可以建立先进管理模式，优化人力资源配置，提高集输系统的自动化水平和运行效率，改变过去管、控分离的局面，方便运行管理，改造后A联合站减少一线操作员工36人，年减少运行费用360万元。
参考文献
[1]潘永湘.编著.《过程控制与自动化仪表》，机械工业出版社，2011.6.
[2]廖常初.编著.《S7-300/400 PLC应用技术》，机械工业出版社，2012.1.
